热浸镀锌是一种常用的提高钢制件耐腐蚀性能的表面处理工艺。锌池中的合金元素对镀层质量起到关键作用。在锌池中添加铝,不仅可以抑制镀液的氧化,还可以改善镀层表面质量,减少锌耗。少量的铅加入镀锌液可以促进镀层表面形成锌花,细化晶粒,增强镀液流动性,并有助于减少锌渣;铅的添加还可减少铁锅的热耗,防止锌液对锅底的直接侵蚀。但是,铅对环境的危害极大,目前已经有许多国家禁止使用含铅的合金,因此必须尽快找到一种能替代铅的元素。已有研究表明,锑能促进镀层表面形成锌花,并能增强镀液流动性,且在界面上具有高溶解浓度和很低的偏析系数。但锑会增加铁-锌合金层的厚度,并增大铁在锌液中的溶解度。锌池中锑的含量直接影响镀锌质量,因此必须利用相图,分析锌池中的锑的作用。本工作围绕锌、铁、铝、锑四种组元的相互作用,测试了相关相图、研究了合金元素对镀层组织的影响,利用相图计算技术,获得了体系的热力学模型参数。为控制镀层组织、提高镀层表面质量建立理论基础。　　为了解锌池中锑对锌铁反应的作用,本工作利用扫描电镜与波谱仪(SEM-WDS)以及X射线衍射仪(XRD)等手段实验测定了Zn-Fe-Sb三元系450℃和600℃等温截面。在该体系中存在一个三元相,根据其较窄的化学成分范围,可用FeZnSb来表示。该相在450℃和600℃都稳定存在,但在600℃时,其成分范围变小。实验结果表明:在450℃时该三元系中存在12个三相平衡,锑在ζ、Γ中的溶解度几乎为零,锑在δ、Γ1中的溶解度小于1at.％;在600℃时该三元系中存在7个三相平衡。通过比较该体系在450℃和600℃两种温度的情况,发现随着温度的升高,锌在FeSb2和FeSb相中的溶解度降低,而锑在Fe-Zn二元系化合物中的溶解度基本没有变化。　　Zn-Al-Sb三元系对理解锑对含铝热浸镀锌的影响有十分重要的意义。本工作实验测定了该三元系450℃和600℃等温截面。该体系中不存在三元化合物;在450℃和600℃时该三元系中分别存在5个三相平衡和2个三相平衡;铝和锌在α-Sb中及锑在α-Al中的溶解度几乎为零。实验发现,锌在AlSb化合物中的溶解度随温度的升高而减小。　　本工作采用Thermo-Calc软件,利用相图计算技术,对Zn-Fe-Sb、Zn-Al-Sb体系进行了热力学计算,获得了体系中各相的热力学模型参数,为建立多元体系的热力学数据库打下基础。　　本工作利用扫描电镜与能谱仪以及波谱仪(SEM-EDS/WDS)研究了Q215钢在含0.04～1.2wt.%Sb的锌池中浸镀后的镀层组织。研究发现合金层的厚度随着浸镀时间的增加呈线性增加,且锌池中添加少量的锑对合金层的组织基本没有影响。但当锌池中的锑含量达到0.8%以上时,合金层的组织就发生了很大改变,抗腐蚀性差,因此,锌池中的锑添加量在0.1～0.3%为佳。